初中物理实验教学与自制教具的 开发和实践研究论文

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　　摘 要：新课标强调初中物理教学中实验教学的重要性。在教学实践中，物理教师应按照新课标的要求，积极开展演示和实验教 学，提高物理教学效果。物理知识与现实生活联系紧密，实验教学有助于学生在探究中提升能力、理解物理知识并提高学习 效果。在实验教学中，教具在其中起到关键的作用。本文主要论述如何有效利用自制教具进行物理实验教学，借此提升学生 对物理学习的兴趣，增强学生对物理知识的理解，帮助学生建立更加全面的物理知识体系。

　　实验教学是初中物理教学的重要 内容，在新课改背景下，开展实验教 学已经成为提高教学质量，提升学生 学科素养的重要路径。物理教师在进 行实验教学的过程中，利用自制教具 可以使教学活动更加丰富，构建出更 加多元和生动的实验课堂，更好地帮 助学生学习和掌握物理知识，从而提 升学生对物理知识学习的热情和兴趣， 增强学生的自主探究能力和思维能力。

　　一、物理实验教学的目的

　　新课标强调提升学生实践能力和 综合素质，物理实验教学地位得到提 升。自制教具作为一种教学方法，能 有效提高学生创新能力，打牢学习基 础。教师利用自制教具解释物理实验 原理、步骤和结论，帮助学生深入理 解物理知识，直接接触实验本质，更 深入掌握学科核心要义。

　　教师借助自制教具进行初中物理 实验教学，可以让学生能够更加直观 地了解物理实验的原理和过程，加深 对物理知识的理解和记忆。同时，自制教具也能够激发学生的创新思维和 动手能力，培养学生的实践能力和解 决问题的能力。

　　二、自制教具开发的原则

　　初中物理作为一门注重实验探究 的自然学科，物理教师在进行实验教 学的过程中，利用自制教具进行教学， 可以优化和改进物理实验的教学效果， 帮助学生建立科学的物理认知结构。 在开展实验教学时，教师和学生可以 一起根据课程内容要求，就地取材地 利用生活中的物品进行设计，制作出 趣味、实用的教具。师生进行教具的 选择和设计的过程既是一个合作的过 程，也是一个学习的过程。所以，在 制作教具时需要遵循一定的原则，以 提升自制教具的实用性。

　　(一)科学性原则

　　遵循科学性原则制作教具，需将 物理知识原理呈现出来。对不满足实 验要求的教具要反复改造和优化，确 保演示反映科学性物理规律，体现物 理原理与规律的统一。教具除了具有科学性外，还应兼顾操作性和应用性 及造型美观。最核心的要求是以科学 方式呈现物理知识原理，如果不考虑 教具的科学性，即使制作精良也无助 于物理实验教学。

　　(二)教育性原则

　　在物理实验教学中，教具的使用 旨在提升教学效果。自制教具必须满 足教育性原则，为教师教学和学生学 习提供服务。开发教具时需遵循实际 需求，适应学生认知规律和学习需求。 通过教具，学生能积极探索和学习生 活中的物理现象，运用科学知识解释 现象，不断探究和领悟更多科学规律， 加强物理与生活联系，提高物理教育成效。

　　(三)启发性原则

　　自制教具在物理实验中要具备对 知识讲解、演示和解释原理有重要的 作用。但教具使用不仅是为了讲解和 演示，更重要的是引导学生探究和思 考，提升学生思维能力。因此，制作 教具需遵循启发性原则，引发学生积 极探索和思考，增强其创新能力。
 

　　(四)经济性原则

　　经济性也是自制教具的一大原则。 由于在初中物理教学中对教具的需求 较大，所以将生活中物品和废旧材料 等利用起来制作教具，并提高教具的 重复使用率，这样才能有效提高教具 的经济性。教具必须选择牢固的材料 进行制作，当教具使用完成后，要选 择适合的地方放置和保存，方便下一 次使用时再根据课程要求进行改造和 加工，使教具能重复多次使用，充分 将教具的价值发挥出来。

　　(五)实用性原则

　　在物理教学中使用教具是为了使 物理实验教学活动能高效地进行，这 要求自制的教具必须能被运用到教学 活动中，并且能提升教学的成效，促 进教学活动更好地完成，这就是自制 教具的实用性原则。要想提高教具的 实用性，必须关注教学目标的实施情 况和学生的参与情况，教师使用自制 教具进行教学时，要将学生难以理解 的问题进行解答和指导，并积极营造 轻松的学习环境，使学生在学习中能 更直观地感受物理学科的魅力。

　　三、自制教具的实践

　　(一)在演示实验中的应用

　　在演示实验中应用自制教具能使 教师的演示实验效果更好地被呈现出 来，教师通过对自制教具的运用将物 理现象较为直观地呈现在学生的眼前， 启发学生进行自主探索和思考。教师 在运用教具的过程中还要配合详细的 描述和直观的展示，以此更好地提升 物理知识传授的效率。

　　兴趣是最好的老师，也是引导学 生积极参与教学活动的重要因素，可 促进学生更加积极地探索知识。物理 教师在进行新课引入时，使用自制教 具能有效地激发学生的兴趣。在物理教学中引入教具就如同影视剧中的序 幕，可迅速吸引学生的注意力，调动 学生的情绪，营造出合适的教学环境， 直奔教学主题。所以，从某种程度上 来说，在开展新课时引入自制教具， 能在一定程度上把抽象、深奥的物理 知识比较直观、具体地在学生面前展 现出来，从而增强学生对知识的理解 和记忆。

　　比如在“流体压强与流速的关系” 一课的教学过程中，教师可以利用纸 壳等材料制作柜子来进行“风吹柜门” 实验。教师在课堂上使用吹风机对着 柜子的柜门侧面吹风，可以发现柜子 的柜门被吹开了，重复进行实验后发 现实验结果不变，学生们对此都充满 疑惑。在这种情况下，教师要引导学 生积极思考：柜子的柜门被打开说明 在柜子内部空气压力是高于柜子外部 的空气压力的，将吹风机对着柜子的 侧面吹风，会使柜子内外的空气压力 发生变化产生空气的流动，那么是不 是大气压与流速之间是存在联系的? 以此引出新课内容，即流体压强与流 体的关系。这种新课的引入方式就是 教师用自制教具演示物理现象而实现 的，这种方法可有效激发学生的探索 欲，激发学生对物理学习的热情。

　　物理教师在进行新课教学时，使 用自制教具能加深学生对新知识的理 解。在物理教学活动中，并不是每个 物理知识点的解释都会配备相应的物 理实验教学，有的物理知识点只有文 字叙述或图片来帮助学生理解，对初 中生来说难度较高。所以，通过自制 教具来进行实验教学能很好解决上述 问题。在自制教具使用方面，要考虑这 些教具能否使学生的学习变得更加多 样、丰富，能否将物理现象和物理实验 过程更直观地呈现，是否可以较好地演 示生活中少见的物理现象等。只有这样，教具教学才能取得事半功倍的效 果，学生也才能更快地学习和理解抽象 的物理知识。

　　比如在对“凝华”一课进行教学 时，教材上提供了雾凇的图片，但是 雾凇现象常出现于我国北方地区，对 我国南方地区的大部分同学来说是接 触不到和观察不到的。所以，教师在 教学活动进行时可以自制教具为学生 们演示出雾凇现象的形成过程，帮助 学生们理解凝华的概念。教师在实验 进行前准备好樟脑丸、一个 50ml 烧 杯、一个加热杯、橡皮筋、保鲜膜、 冰块、保温盒、铁丝，然后将冰块放 入到保温盒内部，将铁丝制作成树枝 然后固定于铁质的盖子上一并同冰块 放入保温盒中，然后将樟脑丸压成粉 末后倒入到烧杯中，用保鲜膜将烧杯 封起来，并用皮筋进行固定后放入装 有水的加热杯中，进行加热并持续观 察，当烧杯中出现的萘蒸汽较多时， 将保鲜膜迅速揭开并把铁树枝扣在烧 杯上，此时由于萘蒸汽温度较高，铁 树枝温度较低，所以它们一旦相遇产 生的现象就是雾凇。物理教师通过自 制教具的使用，还原了雾凇的形成过 程，加深了学生们对凝华现象的认识， 弥补了生活中一些观察不到的现象的 不足，为学生们带来了丰富的课堂感 受。学生在实验过程中更能加深理解 凝华现象，教师也能借此有效地完成 教学目标和计划。

　　(二)在学生实验中的应用

　　在物理教学的过程中，教师应该 摒弃以往强调知识灌输为主的教育方 法，而是要注重对学生的自主探究性 的培养。学生在实验的过程中通过参 与实验、探究实验而掌握实验方法， 理解吸收知识，提升实践的能力。学 生实验是学生自己操作实验器材， 自 主完成实验的整个过程，能使学生将学习到的物理知识和实践结合起来， 在实践中获得更多的知识与技能，还 能使学生的思考能力和解决问题的能 力得到增强。所以，在教师的指导下， 学生实验也是物理教师进行实验教学 的重要途径之一，能使学生在实验过 程中充分发挥主观能动性，进行大胆 的假设和设想，再通过自制教具对实 验过程展开研究，最终将所得的实验 结果和现象进行总结和分析。

　　比如在“流体压强与流速的关系” 一课的教学中，教师为了增强学生的 了解，可以利用生活中的材料制作教 具、设计实验。如设计漏斗吸乒乓球 的实验，在这个实验中需要自制漏斗 与乒乓球，教师带领学生将漏斗口较 大的一头方向朝下，并将乒乓球用手 托住并置于漏斗内，然后将嘴对着漏 斗口的另一端持续吹气，然后学生松 开拖着乒乓球的手，发现乒乓球仍然 在漏斗内旋转，当吹气动作停止后， 乒乓球才会从漏斗内掉出来。学生在 这个实验过程中使用的实验教具，都 是日常生活中常见的物品，这些熟悉 的物品给学生们带来了新的认知，这 种教学方法可有效激发学生的好奇心， 使学生对物理课堂充满热情和兴趣， 从而更加积极主动地学习和探索，在 不断的总结和分析中逐渐加深对物理 学科的理解。
 

　　(三)在课外实验中的应用

　　对于初中生来说，其学习能力还 有待于进一步培养，由于物理科目的 学习难度较大，导致有的学生对物理 学习视如畏途，缺乏兴趣，对抽象的 物理知识概念缺乏理解，认为物理是 一门乏味的科目，久而久之造成这部 分学生对物理知识的学习兴趣越来越 低，动手能力越来越差，实验意识越 来越弱。所以，教师要针对这个问题 开展相关活动，与课内的教材内容相结合，带领学生开展教具制作活动的 第二课堂，并设计出富有生活气息的 趣味实验，鼓励学生自制教具进行实 验，使学生在“玩物理”的过程中达 到学习物理的目的。当实验活动完成 后，教师要对学生的实验结果进行科 学的评价，使学生可以发扬优点，改 正不足，从而在今后的学习中不断取 得进步。

　　比如教学“阿基米德原理”一课 时，教师先提问“怎么证明物体在气 体中是受到浮力的?”然后将学生分 成多个小组，每个小组都要自制教 具，并进行自主实验来证明物体在气 体中是否会受到浮力的影响。同时教 师还可以制订评价标准对学生自制的 教具进行评价，以评选活动提升学生 的参与热情。有的小组能简单地利用 两个气球就能证明物体在气体中是受 浮力影响的，他们先选择两个颜色不 一样的气球，然后将一个气球吹得较 大，一个气球吹得较小，再选择同一 高度将两个气球同时扔下，发现体积 较大的气球下落的速度明显慢一点， 而体积较小的气球下落速度明显快一 点，所以得出结论物体体积在气体中 是受到浮力影响的。另外，物理教师 在开展课外实验教学活动时，要注重 与学生的兴趣相结合，比如在对“浮 力”进行教学时，学生们对船舶制作 表现出浓烈的兴趣，教师就可以带领 学生展开制作电动船舶的活动。为了 完成制作，教师首先要求学生们对动 力船的原理和结构进行调查和分析， 然后才能开始模仿和制作的工作。同 学们在制作的过程中会通过不断的改 进与创新，逐渐了解有关浮力的相关 知识，体验到进行科学实验和科学创 新的过程。

　　进行课外实验也是物理课堂教学 中的重要补充部分，学生在这个过程中参与自制教具，并进行不断地改进 和优化，使教具满足实验需求，这种 活动不仅能使学生深刻地掌握好实验 中的物理知识，还能增强学生对物理 科目的兴趣，使学生在不断地探索中 积累更多的物理知识。

　　综上所述，物理实验教学是提升 学生物理学习效果的重要途径。自制 教具为物理实验教学提供便利，使物 理知识点和物理现象可以直观呈现， 清晰解释物理原理。自制教具的使用 生动展示实验，帮助学生理解物理概 念和规律，促进学生创新能力和自主 探究能力的发展，对增强物理教学效 果有重要作用，是实验教学中不可缺 少的重要环节。

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